加油站「低成本增设电动汽车充电站」思路参考

加油站「低成本增设电动汽车充电站」思路参考

引用

腾讯

1.

https://new.qq.com/rain/a/20250218A0173600

在“双碳”目标的引领下，新能源汽车市场渗透率加速上升，电动汽车充电业务成为了成品油销售企业开展“二次创业”，推动高质量发展的重要抓手。在激烈的充电市场竞争下，成品油销售企业作为后入局者，想要加快抢占市场、占据有利资源、发挥平台价值、建立成本优势，降本增效是必然手段。

为进一步提升充电站投资收益，中国石油A企业通过对已建成投运的充电站进行调研和剖析，综合考虑租赁年限、站内站外类型、站点规模等因素，从布局设计、设施选型、施工工艺3个角度提出电动汽车充电站低成本建设思路。

图源：中油好客e站

成品油销售企业充电站建设发展面临的形势

新能源汽车市场渗透率迅速提高

近年来，新能源汽车市场渗透率迅速提高，从2020年的5.8%迅速提高到2024年的47%，占据近半的新车市场（见图1）。新能源汽车正对燃油车实现加速替代，对加油站行业的发展带来巨大挑战和新发展机遇。

图1 近年新能源汽车市场渗透率

与此同时，电动汽车充电桩也在迅速增长，从2020年的168.1万台，增长到2023年底的859.6万台（见图2），且增速略快于电动车，车桩比从2020年的2.93∶1下降至2023年底的2.37∶1，充电市场竞争日益激烈。

数据补充：据中国充电联盟发布数据显示，截至2024年12月，全国充电基础设施累计数量为1281.8万台，同比上升49.1%。充电基础设施与电动汽车对比情况来看，2024年1-12月，充电基础设施增量为422.2万台，新能源汽车国内销量1158.2万辆，充电基础设施与新能源汽车继续快速增长，桩车增量比为1：2.7。

尤其在二线及以上城市，快速增长的充电需求与日益紧缺的优质土地资源之间的矛盾，使得场地方代价而沽，土地租金快速上涨，叠加建设补贴的退坡，使得新入局的成品油销售企业相比2021年前快速拿地扩张的充电桩运营企业，面临着更加严重的成本压力。

图2 近年新能源汽车保有量和充电桩数量

成品油销售企业充电站类型

成品油销售企业电动汽车项目分为站内充电项目和站外充电项目。

加油站内增设电动汽车充电功能时，隐性土地成本由加油站承担，需综合考虑场地、电源、安装运输等因素，与站内建筑、周边环境融合，不能影响油品运营，并需要满足安全环保、经济适用、便于维护的要求。

对于站外充电项目，则需要结合不同应用场景特点，做好项目接电成本、建设规模、设备选型、施工成本、场站租金等重点影响因素分析论证，也必须满足安全环保、经济适用、便于维护的要求。整体来说，虽然站内和站外充电的成本结构不同，但降本增效对于两者而言都是重要的经济考量，充电站建设需树立低成本发展理念，遵循严谨投资、精准投资、效益投资原则。

本文从布局设计、设施选型、施工工艺3个角度，综合考虑租赁年限、站内站外类型、站点规模等因素，为成品油销售企业充电站低成本建设提供参考，缓解充电网络建设运营的成本压力（见表1）。

成品油销售企业充电站布局设计优化

布局原则

充电站的总平面布置应符合国家、行业、地方现行的规范、标准及法律法规的规定，并符合城市整体规划、区域规划及道路规划的相关要求。总平面布置应结合客户消费习惯、周边配套条件，通过标准化设计、立体化布置、边角地使用等，提高土地利用率。总平面布置应在商业分析的基础上，结合可使用面积、充电站类别、服务车型、功能及规模，合理规划功能区，符合客户消费需求及流程。

线缆平面布置

线缆分为户外高压接点到变压器、变压器到充电堆、充电堆到充电桩3个部分，其中高压T接点到变压器属于外线，选址时应尽量不超过100m，超出需慎重选择。变压器与充电堆应尽量相邻布置，变压器与充电堆之间的距离减少一半，则变压器与充电堆间电缆工程量直接减少50%，相应此部分投资减少50%。充电堆到充电桩分为一侧式布置和中间式布置两种类型（见图3）。

图3 一侧式（上）和中间式（下）布置

设车位宽度为L，对于一侧式布置，电缆长度为：

对于中间式布置，电缆长度为：

综上所述，同一场地相同车位的情况下，中间式布置比一侧式布置电缆长度节省50%，原则上充电堆与停车位的布置原则都选中间式布置类型，尽量居中布置，尤其是较大场地，成本差异较为明显。对于站内充电车位较少的情况，由于线缆总量较小，可主要考虑站内布置是否协调、是否符合安全规范。

整体设施布置

在充电站主要设施中，高压接入点和充电终端位置相对固定，需要优化的是变压器和充电堆的位置。变压器的位置并不是处于入户T接点和充电堆中间点为最佳，以480kW充电堆为例，自入户T接点至变压器的线路敷设综合费用约510元/m，自变压器至充电堆的线路敷设费用约1280元/m，每米价差770元，因此，变压器靠近充电堆安装为优先选择。

对于充电堆的位置，应尽量靠近充电桩区域安装。分体式充电主机若靠近箱式变压器，则会使得3条直流低压线缆同步延长，驱动设备越多，成本差异越大。由于直流线路电损一般大于交流线路，即使变压器无法靠近车位安装，充电堆也应尽量靠近充电桩区域。

成品油销售企业充电站设施选型优化

变压器、充电堆、充电枪的组合

为降低变压器增容成本，需适度提高变压器负载率。站内外变压器负载率建议均按照1∶1配置，供电局有特殊要求的除外。对于变压器超容配置的场站，必须在充电总控制柜内配置“有序充电控制器”等智能管理系统，避免电流过载风险，降低对变压器的冲击。以720kW充电堆为例，建议按2把超充枪+10把快充枪的终端组合配置饱满。

快充充电桩功率设置应根据拟建场站主要服务车型进行匹配，充电枪功率分配比例与服务的不同类型的车量比例保持一致。

以目前存量电动车以及上市销售的车型为例，400V电压平台为主力车型，充电过程中车辆接收功率在40kW~70kW区间浮动，综合考虑充电枪同时使用系数以及充电车辆同时功率系数，充电枪平均功率可在40kW～80kW区间浮动配置。以480kW风冷充电桩采购价格为例：配8枪，单枪成本为2.52万元；配10枪，单枪成本为2.17万元；价差为0.35万元/车位。

因此，项目前期应进行详细市场调研，摸准拟建场站服务车型，合理配置充电桩、充电枪功率，避免功率超配损失。综上所述，建议充电桩平均输出功率按50kW考虑，具体组合见表2。

电缆材料选择

电缆包括铜芯和铝芯2种类型。当前铜芯电缆使用面较广，加油站电缆，家庭装修电缆，充电桩、配电柜、配电箱等设备内部均使用铜芯电缆。

铝芯电缆价格约为铜芯电缆价格的1/3，价格优势大。但多项性能不如铜芯电缆，主要表现在以下几个方面。

1. 铜芯电缆载流量大，由于电阻率低，同截面的铜芯电缆要比铝芯电缆运行的载流量（能够通过的最大电流）高30%左右。
2. 铜芯电缆安全性高，在同样的电流下，同截面的铜芯电缆的发热量比铝芯电缆小得多，运行更安全。
3. 铜芯电缆能耗低，由于铜的电阻率低，相比铝电缆，铜电缆的电能损耗低。
4. 铜芯电缆抗氧化、耐腐蚀，铜芯电缆的连接头性能稳定，不会由于氧化而发生事故。铝芯电缆的接头不稳定，时常会由于氧化使接触电阻增大，发热而发生事故。因此，铝芯事故率比铜芯电缆大得多。
5. 铜芯电缆施工方便，由于铜芯柔性好，允许的弯度半径小，所以拐弯方便，穿管容易；由于铜芯抗疲劳、反复折弯不易断裂，所以接线方便；由于铜芯的机械强度高，能承受较大的机械拉力，能承受较大的机械拉力，给施工敷设带来很大便利，也为机械化施工创造了条件。

若100m铜芯电缆电损为10kWh，则相同距离的铝芯电缆电损约为铜芯电缆的1.68倍，即16.8kWh。按1年365天、每天24小时考虑，每年铜芯电缆免维护，铝芯电缆年故障维修次数8次，每次费用2000元，铜芯与铝芯电缆全生命周期费用对比如下。

1. 10年期全生命周期费用。从以上计算得出结论，从10年期的全生命周期成本来看，铜芯电缆比铝芯电缆低1/2。
2. 1年期全生命周期费用。从1年期的全生命周期成本来看，铜芯电缆与铝芯电缆费用基本相当，因此铝芯电缆更适用于周期短的临时用电使用。

综上所述，从安全性、全生命周期成本等角度考虑，充电站宜采用铜芯电缆。

场站监控、照明和消防

站内充电站不单独考虑机柜、监控终端，利旧使用加油站机柜和监控终端；站外充电站需单独考虑监控机柜、监控终端和存储硬盘等。监控摄像头不宜离设备过近，宜角落布置相互对射全覆盖；摄像头数量原则上每10车位配置2个，特殊形状地块按需调整；存储时间不宜低于30天，所在地政府部门有要求的，按要求执行。

照明光源应满足显色性及启动时间要求，选用高效节能灯具，照度应满足规范要求。拟建场站周围照明效果良好时，可利用周围照明，适当减少照明灯具设置，场内照明设置按每5车位设置1盏灯考虑。

充电站消防设施应根据场站面积、充电车位数量等情况综合配备，符合《建筑灭火器配置设计规范》（GB50140—2005）、《电动汽车充电站验收规范》（DB 37/T 3717—2019）等国家、地方有关规定。优先利旧使用退租站、拆迁站闲置下来的消防器材，消防器材按每2个充电终端配置2具5 kg灭火器考虑。充电站内应考虑设置紧急切断按钮，可视情况考虑设置报警系统。

成品油销售企业充电站施工工艺选择

充电车棚设置

充电车棚设置要因地制宜，分3种类型：

1. 不建设车棚，施工成本0万元/车位；
2. 采用低成本简易型张拉膜结构（见图4），施工成本0.72万元/车位；
3. 充电增设光伏，根据承载力验算，采用结构轻快的型钢结构，施工成本约1.1万元/车位。

出于成本考虑，原则上选择第1种类型。

图4 张拉膜结构车棚

充电场站地面处理

充电场站地面分5种类型：

1. 原有停车位里面老旧；
2. 植草砖地面；
3. 180mm轻量硬化地面；
4. 220mm常规硬化地面；
5. 配筋加强硬化地面。

各类型地面造价见表3。

站内外建设充电站时应尽量选择第1种类型，减少新增地面，若原有地面利旧，可降低单枪投资0.45万元/枪。

如果场站不具备地面利旧条件，可根据拟建项目充电服务车型，选择适合的地面铺装方式：若场站全部为小型车辆充电，优先选择第2种类型；若场地合作方有硬化要求，可采用第3种类型；若场站同时为中、小型车（电动厢货、中型客车等）充电，采用第4种类型；若场站设有大型车（电动卡车、大型客车、公交车等）停车充电位，采用第5种类型。

车位涂装及防护

车位涂装分两种类型：

1. 仅涂装车位外圈轮廓（可搭配编号和充电标识），车位白色边框线宽150 mm；
2. 车位全覆盖涂装，采用PU防滑地坪漆（该类型地坪漆施工过程无需加热）。

优先选择第1种类型，城区位置较好的形象站可选择第2种类型（见图5）。

图5 两种车位涂装方式

充电桩防撞柱统一采用直立焊接钢管，安装距离应满足设备检修空间要求，小型车辆充电位安装高度600 mm，中大型车辆充电位安装高度1000 mm。停车位挡车器统一使用焊接钢管，挡车器长度2 m，高度宜为150 mm，钢管表面喷涂反光警示漆（见图6）。

图6 充电桩防撞柱和停车位挡车器

电缆敷设方式

充电场站设备电缆敷设分3种类型（见图7）。

1. 铠装电缆直埋敷设，将铠装电缆直接埋于地下，仅在线缆穿过行车硬化路面或设备基础时穿保护管；
2. 地上电缆沟敷设，在场地原有地坪上构建电缆沟，将电缆放于其中；
3. 快速部署敷设，用于地面快速安装和调整位置的电缆桥架系统。

图7 三种电缆敷设方式

不同敷设方式的优劣势、适用场景和造价见表4。综合分析，若充电站为空地，需要重新进行地面平整和硬化，优先选用铠装电缆直埋敷设方式最为经济；若利旧原有地面，综合成本考虑，可选用地上电缆沟敷设和快速部署敷设方式。

总结与展望

本文从布局设计、设施选型、施工工艺三个角度，对不同类型、不同位置、不同规模的电动汽车充电站低成本建设提出解决方案，同时兼顾国家规范与形象设计，希望能够为成品油销售企业充电业务发展提供有价值参考。

在低成本建设的基础上，成品油销售企业还需注重充电站的高质量运营。随着电动汽车市场的不断发展，用户对充电服务的需求也将日益多样化。在充电网络建设的基础上，依托自身资源禀赋，为用户提供更加便捷、舒适的服务体验，打造“人·车·生活”生态圈，是成品油销售企业充电业务的发展愿景。

原文标题：成品油销售企业电动汽车充电站低成本建设研究. 赵明奎，万波，孙彬，魏锋，蒯仁兵，王斌，管欣宇 (中国石油天然气股份有限公司山东销售分公司）

参考文献：

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*全文刊载于《车用能源储运销技术》。